Сопротивления движению тягового органа. Сопротивление, Н, на прямолинейном груженом участке рабочей (верхней) ветви конвейера

где – коэффициент сопротивления перемещению груза (таблица 4.1); – ускорение свободного падения, м/с²; – погонная масса груза на ленте, кг/м ( и n – заданная производительность, т/ч, и скорость ленты, м/с, соответственно); – погонная масса выбранной ленты, кг/м; – длина горизонтальной проекции груженого участка, м; – длина груженого участка, м (b – угол наклона груженого участка); – погонная масса вращающихся частей роликоопор груженой ветви конвейера, кг/м; для наклонного участка кг/м ( – масса вращающихся частей роликоопоры, кг; – количество рядовых роликоопор на груженом участке); – высота подъема груза, м. Знак плюс принимается при перемещении груза вверх, знак минус – при перемещении вниз.

 

Таблица 4.1 – Значения коэффициента сопротивления

 

Условия работы конвейера	Роликоопоры
Прямые	Желобчатые
Легкие	0,018	0,02
Средние	0,022	0,025
Тяжелые	0,03	0,03

 

Сопротивление, Н, на прямолинейном порожнем участке рабочей (верхней) ветви конвейера

где – длина горизонтальной проекции порожнего участка рабочей ветви конвейера, м; – длина порожнего участка рабочей ветви, м; – высота вертикальной проекции порожнего участка рабочей ветви, м.

Сопротивление, Н, на прямолинейном участке холостой ветви конвейера

где – погонная масса вращающихся частей роликоопор холостой ветви конвейера, кг/м; для наклонного участка погонная масса кг/м ( – масса вращающихся частей роликоопор, кг; – количество роликоопор на холостом участке); – длина холостого участка, м; – длина горизонтальной проекции холостого участка, м; – высота вертикальной проекции холостого участка, м.

Сопротивление, Н, на криволинейном участке при огибании лентой роликовой батареи:

а) при выпуклой ленте

где – натяжение ленты в начале участка, Н; – коэффициент, учитывающий увеличение натяжения ленты от сопротивления батареи роликоопор,

здесь е = 2,72 – основание натуральных логарифмов; – центральный угол криволинейного участка, рад, ориентировочно равен углу b наклона наклонного участка;

б) при вогнутой ленте сопротивление на участке равно нулю.

Сопротивление, Н, на поворотном пункте (барабане)

где – натяжение тягового органа в точке набегания на барабан, Н; – коэффициент увеличения натяжения тягового органа от сопротивления на поворотном пункте (барабане).

При угле обхвата лентой барабана: до 90° – = 1,02 … 1,03; 90° – = = 1,03 …1,04; 180° и более – = 1,05 …1,06.

Сопротивление в месте загрузки, Н,

где – сопротивление, Н, при сообщении поступающему по воронке грузу ускорения ленты

где – заданная производительность, т/ч; n – скорость движения ленты, м/с; – сопротивление, Н, от трения груза о неподвижные борта направляющего лотка

где – коэффициент внешнего трения по табл.1; = 0,3 – высота груза в лотке высотой , м; – насыпная плотность груза, кг/м³; – длина лотка, м; = 0,6 – коэффициент бокового давления; 50 – сопротивление, Н, от трения уплотнительных полос направляющего лотка о ленту конвейера.

Сопротивление, Н, очистительных устройств конвейера

где – коэффициент сопротивления очистительного устройства, Н/м: для скребков и плужков = 300…500 Н/м, для вращающихся щеток = 150…250 Н/м; – ширина ленты, м.

4.2.2. Последовательность тягового расчета. Определение натяжений в характерных точках контура трассы конвейера начинаем с точки 1, усилие в которой пока не известно. Условия работы в данном случае считаем средними, очистительные устройства отсутствуют.

Обходя последовательно контур от точки к точке по ходу движения ленты, выражаем натяжения ленты в этих точках через неизвестное .

На участке 1–2 сопротивлений движению нет, т. е. = 0 и

Сопротивление (Н) на отклоняющем барабане по формуле

а натяжение в точке 3, Н,

Таким образом, натяжение в точке 3 при огибании барабана с углом обхвата до 90° можно записать как

Сопротивление на прямолинейном участке 3–4 холостой ветви в общем виде определяем по уравнению.

Поскольку в данном случае , то сопротивление, Н, на участке 3–4 определяем по формуле

,

а натяжение, Н, в точке 4

.

Натяжение в точке 5 без учета сопротивлений в месте загрузки, Н, при угле обхвата барабана 180°:

Поскольку участок загрузки по протяженности мал по сравнению с длиной конвейера, принимаем его по длине сведённым в точку 5¢, совпадающую с точкой 5, так как участок загрузки расположен вблизи от натяжного барабана.

Сопротивление, Н, в месте загрузки (точка 5¢) определяем по уравнению.

Окончательно натяжение в точке 5 с учетом сопротивлений в месте загрузки, Н,

Сопротивление, Н, на прямолинейном груженом участке рабочей (верхней) ветви конвейера в общем виде определяется по уравнению.

Поскольку в данном случае то сопротивление, Н, на прямолинейном груженом участке 5–6

а натяжение в точке 6

Рассматривая структуру последнего уравнения, можно заметить, что натяжение в ленте в точке набегания на приводной барабан приводится к виду

или

где и – числовые коэффициенты, причем коэффициент безразмерный, а имеет размерность сопротивления, Н.

С другой стороны, усилия и связаны между собой условием отсутствия проскальзывания ленты по приводному барабану:

где – тяговый фактор (табл. 4); е = 2,72 – основание натуральных логарифмов; – коэффициент трения между лентой и поверхностью приводного барабана, назначается исходя из заданных для проектирования и дополнительно назначенных данных, а также условий работы (см. табл. 4); – угол обхвата барабана лентой в радианах. Для данного примера условие отсутствия проскальзывания ленты на барабане имеет вид

Таким образом, получаем систему двух уравнений с двумя неизвестными

,

решая которую, определяем величину и все остальные натяжения в характерных точках трассы.

Максимальное натяжение на рабочей ветви конвейера (в данном случае это ) проверяется по условию отсутствия провисания ленты с грузом между рядовыми роликоопорами для избежания ударных нагрузок в момент набегания на ролик кусковых грузов и их ссыпания:

где – наименьшее допустимое натяжение, Н, ленты. Если условие не выполняется, то уменьшают шаг расстановки роликоопор на рабочей ветви или принимают натяжение в точке 1 равным и выполняют заново тяговый расчет, добиваясь выполнения условия – отсутствия недопустимого провисания ленты с грузом.

Тяговое усилие, Н, на приводном барабане с учетом сопротивлений

где – сопротивление на приводном барабане при угле обхвата 180°. Для других углов обхвата значение k_п приведено в пояснении к формуле.